浅海典型声速近程海底混响数值仿真.pdf

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1、第39卷第6期舰船科学技术Vol.39,No.62017年6月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYJun.,2017浅海典型声速近程海底混响数值仿真曹雨露1，杨晓刚2，张拓1(1.大连测控技术研究所，辽宁大连116013；2.中国舰船研究院，北京100192)摘要:浅海混响以海底混响为主。本文选取对浅海近程海底混响贡献较大的声线采用射线声学理论，数值计算浅海3种典型声速分布下的海底混响时域信号和混响强度，分析声速分布、脉冲宽度及负跃层声速条件下声源深度对海底混响衰减的影响。计算结果表明：浅海近程混响强度随着时间振荡衰减，不同声速、不同声

2、源深度下混响强度具有相似的衰减特性，但振荡衰减的“波峰”和“波谷”会随着声速分布、声源深度变化而变化。关键词：海底混响；近程；负跃层中图分类号：TN911文献标识码：A文章编号：1672–7619(2017)06–0094–04doi：10.3404/j.issn.1672–7619.2017.06.019NumericalcomputeaboutneardistancebottomreverberationoftypicalsoundspeedprofilesinshallowseaCAOYu-lu1,YANGXiao-gang2,ZHANGTu

3、o1(1.DalianScientificTestandControlTechnologyInstitute,Dalian116013,China;2.ChinaShipResearchandDevelopmentAcademy,Beijing100192,China)Abstract:Bottomreverberationwasdominatinginshallowsea.Timesignalandintensityofbottomreverberationwasnumericallycomputedforthreetypicalsoundspe

4、edprofileswhichselecteddominatingsoundraysbasedonrayacousticthe-oryinshallowsea.Influenceofsoundspeedprofilesandpulsewidthandsoundsourcedepthofthermoclinesoundspeedprofiletobottomreverberationintensityattenuationwasanalyzed.Theresultsshowedthattheintensityofbottomreverbera-tio

5、ninshallowseafluctuantlyminishwithtime,theintensityattenuationcharacterofbottomreverberationindifferentsourcedepthissimilar,andwavecrestandtroughofattenuationchangewithsoundspeedprofilesandsoundsourcedepth.Keywords:bottomreverberation；neardistance；thermocline0引言更为适用，且简单有效、方便实用

6、，易于分析声源和接收器的指向特性以及测试信号参数对混响的作用。混响是海底、海面的不平整性和海水中随机分布针对浅海近程声学特性测试，本文采用射线声学的不均匀性散射引起的，是伴随着发射声信号而产生计算方法计算浅海典型声速条件下声源传播到海底散的，与发射基阵、发射信号参数和传播信道的特性有射源和散射声压在接收器处的近程混响强度，分析声关。近年来，浅海混响一直是水声研究的一个活跃而速垂直分布、声源深度和信号参数对浅海混响的影有意义的研究领域。浅海混响以海底混响为主，主要响，为浅海水声试验及其方案设计提供参考。是由海底散射引起的，因此在进行浅海混响强度估算时

7、通常只考虑海底散射而忽略海面和体积散射的影1浅海近程海底混响强度序列计算响。目前为止，关于浅海混响的理论模型主要有射线模型、简正波混响模型[1]、射线简正波混响模型[2]、抛海底混响过程包括声源到海底散射源的传播过物方程混响模型[3]、波数积分混响模型[4]等。浅海远程程、海底散射源散射过程以及散射源到接收器的过混响由于复杂的多途特性，宜用简正波方法计算；浅程。由于计算的是浅海近程混响，海水水平非均匀的海近程混响由于不需考虑复杂的多途效应，射线理论影响较小，不考虑复杂的多途效应，只考虑二次海底收稿日期:2017–04–13作者简介:曹雨露(1964

8、–)，男，高级工程师，主要从事目标水中特性研究和实艇测试分析。第39卷曹雨露，等：浅海典型声速近程海底混响数值仿真·95·